脉冲星计时阵列探测对 LISA 波段大质量黑洞并合的启示
星系天体物理
2023-11-27 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
摘要
近期脉冲星计时阵列（PTA）实验在 nHz 波段发现随机引力波背景的证据，为质量约 -- 的大质量黑洞双星的形成与演化提供了新见解。PTA 数据与这样一群双星在其星系宿主并合后高效并合、且质量略大于此前预期的情形相符。这一重大发现促使我们研究激光干涉空间天线（LISA）所瞄准的较小（--）大质量黑洞双星的探测前景。通过使用针对 PTA 结果标定的大质量黑洞双星形成与演化的半解析模型，我们发现 LISA 在其任务期间将观测到至少十几个、最多数千个黑洞双星。若排除那些仅勉强重现 处类星体光度函数的模型，最小探测数量将升至 。我们还利用包含高阶模式和真实仪器响应的前沿波形评估了 LISA 的参数估计能力，发现对于探测到的系统（假设 4 年任务），质量、天区位置和距离的典型估计精度分别优于 1%、10 平方度和 10%。
引用
@article{arxiv.2307.12245,
title = {Implications of the pulsar timing array detections for massive black hole mergers in the LISA band},
author = {Enrico Barausse and Kallol Dey and Marco Crisostomi and Akshay Panayada and Sylvain Marsat and Soumen Basak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.12245},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 7 figures. PRD in press